本文關(guān)鍵詞：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)多協(xié)議通信技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 現(xiàn)場總線 工業(yè)以太網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 實(shí)時(shí)性 可靠性

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control Systems, NCS)主要完成自動(dòng)化控制任務(wù),在工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能電網(wǎng)、建筑自動(dòng)化、智能汽車系統(tǒng)、航空及航天等復(fù)雜的工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)存在多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并存,不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不能通信的問題。目前,關(guān)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)性、可靠性的研究是一個(gè)重要的研究方向,其研究對(duì)推動(dòng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。本文主要研究工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信技術(shù),分析影響工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信性能的因素,提出提高工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)性和可靠性的措施,改善網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的性能。本文主要完成以下內(nèi)容：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信性能的研究。本文主要針對(duì)PROFIBUS總線、MODBUS總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了分析,對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其任務(wù)與工作環(huán)境進(jìn)行了討論。針對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和可靠性的要求,分析影響工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和可靠性的因素,并提出提高網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)性和可靠性的方法和措施。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的分析研究。根據(jù)開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(Open System Interconnection, OSI),分別對(duì)PROFIBUS,總線、MODBUS-總線和工業(yè)以太網(wǎng)的參考模型進(jìn)行了分析和討論,針對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的參考模型,對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)多協(xié)議互聯(lián)的原理進(jìn)行了分析,分別從硬件轉(zhuǎn)換技術(shù)和軟件轉(zhuǎn)換技術(shù)兩方面對(duì)多協(xié)議轉(zhuǎn)換的可行性進(jìn)行分析,對(duì)多協(xié)議轉(zhuǎn)換的類型進(jìn)行了討論。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信實(shí)驗(yàn)。完成PROFIBUS總線的組網(wǎng)設(shè)計(jì)及通信實(shí)驗(yàn)；PROFIBUS總線與MODBUS總線混合網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)組網(wǎng)方案設(shè)計(jì),完成MODBUS總線和PROFIBUS總線混合組網(wǎng)設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了主從站通信程序,并用WinCC監(jiān)控軟件完成監(jiān)控界面設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)MODBUS協(xié)議設(shè)備與PROFIBUS總線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和數(shù)據(jù)通信。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用案例網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì)。根據(jù)污水處理廠控制系統(tǒng)、高溫爐渣控制系統(tǒng)和低壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制要求和存在的多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信的問題,完成了以上三個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)通信性能的分析。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 現(xiàn)場總線 工業(yè)以太網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 實(shí)時(shí)性 可靠性
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題背景及研究目的和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展概況12-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 現(xiàn)場總線技術(shù)與工業(yè)以太網(wǎng)17-25
• 2.1 PROFIBUS協(xié)議的研究17-20
• 2.1.1 PROFIBUS總線概述17-18
• 2.1.2 PROFIBUS-DP的系統(tǒng)組成18-19
• 2.1.3 PROFIBUS-DP主站與從站通信機(jī)制19-20
• 2.2 MODBUS協(xié)議的研究20-21
• 2.2.1 MODBUS總線概述20
• 2.2.2 MODBUS通信技術(shù)20-21
• 2.2.3 MODBUS兩種串行傳輸方式21
• 2.3 工業(yè)以太網(wǎng)21-23
• 2.3.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述21-22
• 2.3.2 工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢22-23
• 2.3.3 工業(yè)以太網(wǎng)在應(yīng)用中存在的問題及解決措施23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第三章 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)25-33
• 3.1 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)25-26
• 3.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)25-26
• 3.1.2 控制系統(tǒng)的任務(wù)與特征26
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性26-30
• 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求26-27
• 3.2.2 影響網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性的因素27-28
• 3.2.3 提高實(shí)時(shí)性的措施28-30
• 3.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的可靠性30-32
• 3.3.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可靠性的要求30
• 3.3.2 提高可靠性的措施30-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)多協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)33-43
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)互連及通信參考模型33-37
• 4.1.1 控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)33
• 4.1.2 OSI參考模型33-34
• 4.1.3 幾種典型網(wǎng)絡(luò)的通信模型34-37
• 4.2 多協(xié)議轉(zhuǎn)換原理37
• 4.3 多協(xié)議轉(zhuǎn)換可行性分析37-39
• 4.3.1 硬件轉(zhuǎn)換技術(shù)38
• 4.3.2 軟件轉(zhuǎn)換技術(shù)38-39
• 4.4 多協(xié)議轉(zhuǎn)換類型分析39-40
• 4.5 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)40-42
• 4.6 本章小結(jié)42-43
• 第五章 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)及通信實(shí)驗(yàn)43-65
• 5.1 PROFIBUS組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)及通信實(shí)驗(yàn)43-51
• 5.1.1 PROFIBUS組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)43-45
• 5.1.2 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)45-46
• 5.1.3 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的通信實(shí)驗(yàn)46-51
• 5.2 PROFIBUS與MODBUS混合組網(wǎng)互聯(lián)設(shè)計(jì)及通信實(shí)驗(yàn)51-63
• 5.2.1 PROFIBUS與MODBUS混合組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)51-52
• 5.2.2 MODBUS RTU設(shè)備接入PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)52-54
• 5.2.3 MODBUS RTU設(shè)備接入PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)置54-60
• 5.2.4 混合組網(wǎng)互聯(lián)通信實(shí)驗(yàn)60-63
• 5.3 本章小結(jié)63-65
• 第六章 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用案例設(shè)計(jì)65-77
• 6.1 應(yīng)用案例一組網(wǎng)設(shè)計(jì)分析65-70
• 6.1.1 系統(tǒng)控制要求65
• 6.1.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析65-69
• 6.1.3 網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)69-70
• 6.2 應(yīng)用案例二組網(wǎng)設(shè)計(jì)分析70-73
• 6.2.1 系統(tǒng)控制要求70
• 6.2.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析70-72
• 6.2.3 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)72-73
• 6.3 應(yīng)用案例三組網(wǎng)設(shè)計(jì)分析73-76
• 6.3.1 系統(tǒng)控制要求73
• 6.3.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析73-76
• 6.4 本章小結(jié)76-77
• 第七章 總結(jié)與展望77-79
• 7.1 總結(jié)77
• 7.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-84
• 附錄84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：881601